[發明專利]采用三元混合氣體保護焊接N06059鎳基合金材料的方法

在審

• 申請號: 202210812512.2
• 申請日: 2022-07-12
• 公開（公告）號: CN115351395A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 高申華;韓冰;朱寧;周兵風;段亮;李艷;楊平平;郭建勝
• 申請（專利權）人: 中石化南京化工機械有限公司;中國石油化工股份有限公司;中國石化集團南京化學工業有限公司
• 主分類號: B23K9/173
• 分類號: B23K9/173;B23K35/38;B23K103/08
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 湯志武

本發明屬于N06059鎳基合金化工壓力容器焊接工藝，涉及一種采用三元混合氣體保護焊接N06059鎳基合金材料的方法，其特征在于焊接N06059鎳基合金材料時，在混合氣體保護中采用半自動或全自動熔化極氣體保護焊進行焊接，所述的混合氣體為：Ar、He與H₂的混合氣體。本發明采用三元混合氣體保護進行N06059鎳基合金部件焊接，保證了部件對接或者角接等焊縫的焊接質量，避免或減少氣孔、裂紋、未熔合等缺陷的產生，焊縫成型均勻美觀。

技術領域

本發明屬于N06059鎳基合金化工壓力容器焊接工藝，具體涉及化工容器部件間的對接及角接等焊接接頭型式，采用三元混合氣體保護焊接N06059鎳基合金材料的方法，可以保證焊縫的焊接質量，減小工件焊接變形，提高焊接效率，降低焊工勞動強度。

背景技術

近些年來，化工壓力容器制造朝著大型化、自動化、高參數化方向發展，這些化工設備直徑大、工件厚、結構復雜、質量要求高。

N06059鎳基合金屬于目前含鉻量最高的Ni-Cr-Mo耐蝕鎳合金，具有典型的耐腐蝕和抗高溫氧化性能，尤其是在高溫下具有優良的耐腐蝕、耐熱疲勞、耐高溫沖擊性能。在工業鍋爐和石化行業中，廣泛應用于各類高溫高壓環境。

為了提高N06059化工設備零部件焊接效率，實現半自動或自動化焊接，減小工件變形，保證產品質量，并且盡可能降低工人的勞動強度，采用了熔化極氣體保護焊接工藝。

但是，N06059鎳基合金焊接時焊縫液態金屬流動性差，易產生氣孔、裂紋、未熔合等缺陷。同時在焊接過程中由于鎳基合金晶粒內碳元素在敏化去溫度范圍內析出與晶界中的合金元素形成碳化物，易產生晶間腐蝕等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種采用三元混合氣體保護焊接N06059鎳基合金材料的方法，該方法是在三元混合氣體保護下，對N06059鎳基合金材料采用半自動熔化極氣體保護焊，該方法焊接N06059鎳基合金材料，在混合氣體（Ar與He）的基礎上再加入少量的氫氣，這樣可以提高電弧的熱功率，增加熔深，提高焊接速度，且氫氣作為還原性保護氣體，使焊縫表面更加光亮，同時還改善了焊縫液態金屬流動性差，避免或減少氣孔、裂紋、未熔合等焊接缺陷的產生。

為達到上述目的，本發明一種采用三元混合氣體保護焊接N06059鎳基合金材料的方法，其特征在于焊接N06059鎳基合金材料時，在混合氣體保護中采用半自動或全自動熔化極氣體保護焊進行焊接，所述的混合氣體為：Ar、He與H₂的混合氣體。

進一步地，所述混合氣體以體積百分數計，Ar%+He%+H₂=100%，Ar在保護氣體中占5~95%，He在保護氣體中占3~90%，其余為H₂。

優選地，所述混合氣體以體積百分數計，Ar在混合氣體中占65-95%，He在混合氣體中占3~30%，H₂在混合氣體中占2-5%。

優選地，所述混合氣體以體積百分數計，Ar在混合氣體中占85%，He在混合氣體中占10%，H₂在混合氣體中占5%。

優選地，所述混合氣體以體積百分數計，Ar在混合氣體中占90%，He在混合氣體中占5%，H₂在混合氣體中占5%。

一般地，所述Ar、He與H₂的純度均大于等于99.99%。

所述焊接N06059鎳基合金材料包括對接及角接。

一般地，所述半自動熔化極氣體保護焊，焊接電流為120~160A,電弧電壓為20~24V，焊接速度為3.5~5.5mm/min。

優選地，所述半自動熔化極氣體保護焊，焊接電流為120A,電弧電壓為20V，焊接速度為4.5mm/min。